CN201535301U - 一种应力减小螺栓 - Google Patents
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Abstract
一种应力减小螺栓，属于机械零件技术领域，包括螺栓头部、螺栓圆柱部和螺纹部，螺纹部由不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成，螺栓与其连接件螺母的螺合位置，满足下式时获得良好的螺合状态，不完全螺纹部与螺栓连接件螺母的螺合长度Lt与螺母长度Ln的关系为Lt＝(0.5～0.8)Ln。本实用新型中螺栓上形成的锥台形的螺纹牙除去部在与螺母螺合时，螺纹牙除去部的各螺纹的高度与分摊的表面压力成反比递减，使得螺栓锥台形螺纹牙除去部的各螺纹所承受的负荷均一化，减小应力集中，螺纹牙根可切实地、高效地缓和张力和曲力的集中，能够提高疲劳强度，另外还起到良好的防松动功能。
Description
技术领域
本实用新型属于机械零件技术领域，具体涉及一种应力减小螺栓，该螺栓具有防松动性能，其抗疲劳强度得到提高。
背景技术
通常情况下同一部位会使用多根螺栓，如果这些螺栓不松动的话，大都不会认为螺栓在使用过程中会有破损。另外，螺栓具有这样的优点：由于螺纹具有锥形效果(楔形效果)，故能紧固较厚的构件，而且即便是紧固之物，也能比较容易地用简单的工具使之松动。相反，即便是紧固之物，在长期使用过程中螺母和螺栓也会反向旋转，发生“松动”的现象。一旦发生松动，如果没有再度紧固该部位，那么之后的反复应力会使螺栓承担过大负荷，从而产生螺栓被轻易地损坏的问题。
特别是在可动部位或者承受外部振动的构件结合处使用的螺栓连接件中，即便当初妥善进行了紧固，然而在经过长期反复使用后，无法避免外部应力带来的松动，因此在使用过程中重新紧固是必要的，而对既具有防松功能、又能提高疲劳强度、减小应力作用的螺栓并没有进行深入的研究。
实用新型内容
为了解决螺栓“松动”的问题，增强耐疲劳性，本实用新型提供一种应力减小螺栓，便于大量生产，具有防松动功能，并大幅度的改善螺栓的疲劳强度，即使承受反复重荷(振动)也不易松动，能够获得以往螺栓连接件所没有的高度安全性和可靠性。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种应力减小螺栓，包括螺栓头部、螺栓圆柱部和螺纹部，螺纹部由不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成，螺纹部从螺纹根部开始螺纹被斜向除去一部分，这部分形成锥台形的螺纹牙除去部，由锥台形螺纹牙除去部的最小径处向螺栓圆柱部缓慢呈圆弧状扩径而形成不完全螺纹部，在此位置可避免产生应力集中，能够保持锥台形螺纹牙除去部所带来的改善疲劳强度的效果，螺栓与其连接件螺母的螺合位置，满足下式时获得良好的螺合状态，螺纹牙除去部与螺栓连接件螺母的螺合长度Lt与螺母长度Ln的关系为Lt＝(0.5～0.8)Ln。
所述的螺栓为六角螺栓、四角螺栓、方颈圆头螺栓、锥形螺栓、基础螺栓六角带孔螺栓或两端具有螺纹的螺杆等。
所述的螺栓螺纹的断面形状为三角螺纹、梯形螺纹、方螺纹、锯齿螺纹或圆螺纹。
本实用新型的有益效果是：螺栓上形成的锥台形状的螺纹牙除去部在与螺母螺合时，螺纹牙除去部的各螺纹的高度与分摊的表面压力成反比递减，使得螺栓锥台形螺纹牙除去部的各螺纹所承受的负荷均一化，减小应力集中，螺纹牙根可切实地、高效地缓和张力和曲力的集中，能够提高疲劳强度，另外还起到良好的防松动功能。
附图说明
图1为本实用新型的螺栓结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图中：1螺栓头部，2螺栓圆柱部，3不完全螺纹部，4螺纹部，4a螺纹牙顶部，4b螺纹牙根部，4c螺纹侧面，5螺纹牙除去部。
具体实施方式
实施例1：如图所示，图1为螺栓结构示意图，螺栓包括螺栓头部1、螺栓圆柱部2和螺纹部4，螺纹部4由不完全螺纹部3、螺纹牙除去部5和完全螺纹部组成，螺栓头部1和螺栓圆柱部2靠半径为R的过渡圆弧连接，螺纹部4的螺纹牙除去部5成锥台形，由锥台形的螺纹牙除去部5的最小径处向圆柱部缓慢呈圆弧状扩大而形成不完全螺纹部3，根据被连接体的厚度来选择螺栓圆柱部2的长度，螺栓在与螺母螺合时，为了将螺母调节到最佳位置，必要时可以使用垫片，从而获得良好的螺合状态，这时螺母通常以全长Ln的50％～80％与螺栓的锥台形螺纹牙除去部5相螺合。
选用M20的六角螺栓，螺栓根部螺纹被除去一部分后，螺纹外径减小形成锥台形螺纹牙除去部5，形成锥台形螺纹牙除去部5的各螺纹牙顶的连线与螺栓轴线的夹角为6％±1％，在此位置可避免产生应力集中，能够保持锥台形螺纹牙除去部5所带来的改善疲劳强度的效果，此时在螺合螺母时，与螺母相螺合的螺栓锥台形螺纹牙除去部5各螺纹的高度，与分摊的表面压力成反比递减，从而使锥台形螺纹牙除去部5各螺纹所承受的负荷均一化，可缓和集中在螺母的内侧端面区域的锥台形螺纹牙除去部5螺纹牙根处的张力和曲力，可以大幅度提高螺栓的疲劳强度，根据被连接体的厚度来选择螺栓圆柱部长度，并在必要时使用垫片，从而能够将螺母调节到最佳位置，获得良好的螺合状态，此时螺母以全长Ln的80％与螺栓的锥台形螺纹牙除去部5相螺合，使锥台形螺纹牙除去部5螺纹牙仅接触易弯曲螺母的螺纹牙的前端，从而能够减少接触面积，缓和不完全接触状态，大幅度减少距离危险断面近的、在锥台形螺纹牙除去部5螺纹牙根处的应力，具有可靠的疲劳强度和有效的防松性能。
Claims (3)
1.一种应力减小螺栓，其特征在于包括螺栓头部、螺栓圆柱部和螺纹部，螺纹部由不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成，螺栓与其连接件螺母的螺合位置，满足下式时获得良好的螺合状态，不完全螺纹部与螺栓连接件螺母的螺合长度Lt与螺母长度Ln的关系为Lt＝(0.5～0.8)Ln。
2.根据权利要求1所述的一种应力减小螺栓，其特征在于所述的螺栓为六角螺栓、四角螺栓、方颈圆头螺栓、锥形螺栓、基础螺栓六角带孔螺栓或两端具有螺纹的螺杆。
3.根据权利要求1所述的一种应力减小螺栓，其特征在于该螺栓螺纹的断面形状为三角螺纹、梯形螺纹、方螺纹、锯齿螺纹或圆螺纹。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115681287A (zh) * | 2022-09-15 | 2023-02-03 | 西北工业大学 | 一种用于与楔形螺纹螺母配合的螺栓 |
| CN119566423A (zh) * | 2024-12-23 | 2025-03-07 | 南京航空航天大学 | 用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法 |
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2009
- 2009-04-03 CN CN2009200127295U patent/CN201535301U/zh not_active Expired - Fee Related
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